資源簡介

教學設計
課 題 行星的運動
課時安排 1課時 課前準備 查閱資料、制作課件
教材內容 分 析 本節(jié)課是人教版高中《物理》必修2第六章《萬有引力與航天》第一節(jié)的內容一《行星的運動》。本節(jié)內容是《萬有引力與航天》這一章的開始，對本章的教學起著引領性的作用，同時又為重點內容萬有引力定律的學習起到一個鋪墊性的作用。 本節(jié)內容的突出特點是:知識容量較少，但包含的科學史科十分豐富。因此，本節(jié)的教學設計應立足于將物理學史融入到物理教學中，注重用史學內容創(chuàng)設問題情境，發(fā)展學生的獨立思考和獨立判斷的能力，體驗科學發(fā)現(xiàn)的新奇和艱辛，領悟科學家研究物理問題的思想和方法，感悟科學家求真、求簡的科學思想方法和科學精神。教材上的史料較為簡單，讓學生查閱部分輔助資料幫助理解知識，體會科學家的研究思想和獻身精神。
設計理念 本節(jié)課的創(chuàng)作思路是以幫助學生更好地理解和掌握行星運動為主題，以圖文、視頻等方式展開教學內容。以人教版物理必修第二冊教材為基礎，對教材中的重點和難點進行深入解析，通過生動的圖表、實例和案例，將抽象的開普勒三大定律具體化、形象化，以幫助學生更好地理解和掌握。
學情分析 學生對天體運動的研究缺乏觀察的條件，對天體運動的認識是膚淺的，基本上只是通過小學的科學課、報刊、雜志、電視等方式對有關科學家的事例略知一二，對科學家的重要成就和貢獻的了解應該是非常瑣碎的，無系統(tǒng)的天體運動研究歷史方面的知識，因此對天體的運動學習應該具有很大的好奇心和濃厚的興趣。 但是由于行星運動抽象、無法感知，學生在理解行星的運動規(guī)律上會存在障礙，同時橢圓在數(shù)學上還未接觸過，也會給學生造成困惑。因此讓學生在課前自行閱讀教材的同時查閱相關材料是非常有必要的。
教學目標 　　 知道地心說和日心說的基本內容。 　　 知道所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。 　　 3、知道所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等，且這個比值與行星的質量無關，但與太陽的質量有關。 　　4、理解人們對行星運動的認識過程是漫長復雜的，真理是來之不易的。
教學重難點 開普勒行星運動定律、對開普勒行星運動定律的理解和應用方法 教師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。
教學過程
教學環(huán)節(jié)（一） 師生活動 在浩瀚的宇宙中有著無數(shù)大小不一、形態(tài)各異的天體。白天我們沐浴著太陽的光輝，夜晚，仰望蒼穹，繁星閃爍，美麗的月亮把我們帶入無限的遐想中。由這些天體所組成的宇宙始終是人們渴望了解又不斷探索的領域。經(jīng)成百上千年的探索，偉大的科學家們對它已經(jīng)有了一些初步的了解。本節(jié)課我們就一起乘坐宇宙列車共同探索行星的運動情況吧！
設計意圖 激發(fā)學生的探索欲望，讓學生能夠身臨其境，遨游太空，探索宇宙的奧秘。
教學環(huán)節(jié)（二） 師生活動 問：古人對天體運動存在哪些看法呢？ 學生通過閱讀課本材料進行回答。 1、行星的運動的兩種學說 　　 研究天體運動顯然應當從最簡單的情況著手。古希臘的天文學家和哲學家發(fā)現(xiàn)太陽從東邊升起，從西邊萍。他們就認為地球是不動的，是宇宙的中心，一切天體——太陽、月亮、行星和星球教師圍繞著地球在天空做簡單的完美的圓周運動。 　　 結論：地心說的內容是：地球是宇宙的中心，并且靜止不動，一切得星圍繞地球做圓周運動。 　　 地心說的代表人物是古希臘的科學家和哲學家亞里士多德。 　　 大約在公元前四世紀或者三世紀，希臘天文學家阿里斯塔克指出，地球和所有行星都是圍繞太陽而轉動的。此外，地球還圍繞自身的軸而旋轉。他是人類歷史上第一個提出有關太陽系結構的所謂日心說。波蘭科學家哥白尼在《天體運行論》一書中，對日心說有更具體的論述和數(shù)學論證。此書的出版是科學史上的一次革命。 　　 結論：日心說的內容：太陽是宇宙中心并且靜止不動，一切行星都圍繞太陽做圓周運動。 　　 2、兩種學說的斗爭 　 　 地心說的觀點與宗教神學觀點一樣，認為地球是宇宙的中心。隨著對行星的研究的加深，人們感到地心說對天體運動的解釋過于復雜和人為化，而日心說對行星的運動的.解釋更為合理簡單。 　　
設計意圖 讓學生了解人類對行星運動規(guī)律的認識歷程，了解物理學史。
教學環(huán)節(jié) （三） 師生活動 開普勒定律 　　 雖然哥白尼、伽利略等人否定了地心說，但仍然認為其他行星圍繞太陽做圓周運動。這個觀點是錯誤的，開普勒在第谷對780顆左右恒星觀察并有準確記錄的基礎上，提出了橢圓軌道定律和周期定律。 　　 開普勒第一定律（橢圓軌道定律）：所有的行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運動，太陽是在這些橢圓的一個焦點上。 開普勒第二定律（面積定律）：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內掃過的面積相等。 　　 C、開普勒第三定律（周期定律）：所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方與公轉周期的二次方的比值都相等。 　　 （畫圖解釋） 　　 開普勒定律以極簡明的結論代替了龐大復雜的系統(tǒng)，使得計算行星的軌道半徑和它們的位置工作大簡化。 　　
設計意圖 讓學生認識到科學研究一般是從最基本的概念開始，憑借對現(xiàn)象的觀測、模型的構建以及模型與事實之間的相互作用，不斷修正原有的觀念和模型，使其逐步接近事實，獲得物理規(guī)律。
教學環(huán)節(jié) （四） 師生活動 練習：以勇者闖關的形式進行隨堂小測試
設計意圖 增加趣味性，提高學生的學習興趣。
板書設計 板書設計： 　　第一節(jié)行星的運動 　　 行星的兩種學說： 　　 地心說：地球是宇宙的中心，并且靜止不動，一切得星圍繞地球做圓周運動。 　 b、日心說：太陽是宇宙中心并且靜止不動，一切行星都圍繞太陽做圓周運動。 兩種學說的斗爭： 　　 開普勒定律： 　 開普勒第一定律（橢圓軌道定律）：所有的行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運動，太陽是在這些橢圓的一個焦點上。 開普勒第二定律（面積定律）：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內掃過的面積相等。　　 c、普勒第三定律（周期定律）：所和行星的橢圓軌道的半長軸的三次方與公轉周期的二次方的比值都相等。
教學反思 本節(jié)課的教學設計在專家的指導下進行了修改及調整。 本節(jié)課講授天體運動的規(guī)律，而天體雖然對我們的生活影響巨大，但總覺得是距離遙遠，不可捉摸。因此首先要讓學生感興趣，并學會將天體運動轉化成為現(xiàn)實生活中的模型，與上一章曲線運動的知識相結合。 在進行《行星的運動》的課程設計時，我希望學生在穿越宇宙中學習物理學發(fā)展史，滲透物理文化的教育與先哲對話，與歷史溝通，領略了人類宇宙觀的演變歷程，釋然學生學習中的種種疑點，激活學生對宇宙探索的激情，充分展示科學規(guī)律的發(fā)展過程，培養(yǎng)學生的科學思維能力，使得學生能在快樂中學習，在學習的過程中找到快樂。 在介紹完開普勒第一定律后，由于考慮到學生在數(shù)學上的知識還未能對橢圓有一個全面的認識，因此，在教學設計時安排了讓學生自己動手畫橢圓，體驗行星繞著太陽的運動的這么一個環(huán)節(jié)，而且在橢圓畫出后，通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，當兩定點的距離較近時畫出的橢圓近似位一個圓，為今后在處理行星的運動問題時把軌道視為一個圓作鋪墊。這部分的教學內容主要以體驗為主，使學生領略宇宙中行星運動的特點。 本節(jié)課共設計了通關答題游戲，讓學生在游戲中獲得知識。 物理學科的教學，講究的是科學性、嚴謹性、條理性。在教授開普勒行星運動定律時，我自認為給學生講的原理明確，條理清淅。不過在學生理解時卻總是表露出似是而非，模棱兩可，看是懂了，做卻錯了。這說明我在合理搭設臺階使同學順利的理解物理量間的關系這方面做得不是很好。在以后課堂上我會加強與學生的交流，了解學生的理解誤區(qū)，加以糾正，使學生正確地掌握解決思路，形成規(guī)范的解題過程。 本節(jié)課的教學設計和教學方法我的處理還存在很多不足之處，在聽取了老師提出的寶貴意見之后，我會不斷的改進，力求在接下來的教學中取得更大的進步，不斷的提升自己的業(yè)務水平。
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